模具设计与制造（第2版）田光辉、林红旗课件 4.4拉深工艺计算

4.4

拉深工艺计算

毛坯尺寸设计拉深件次数的确定半成品尺寸的确定拉深工艺计算

毛坯形状和尺寸确定的依据：

一.毛坯尺寸计算若拉深前后料厚不变，则拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等。

注意：当t＜1mm时，按工件标注尺寸计算；当t≥1mm时，按工件中线尺寸计算。体积不变原则（等表面积原则）:一.毛坯尺寸计算拉深前毛坯形状与拉深件断面形状相似。但坯料周边必须是光滑的曲线连接。相似原则：

一.毛坯尺寸计算∵拉深中板料存在各向异性∵实际生产中毛坯中心和凸、凹模中心不完全重合，∴拉深件口部出现凸凹不平，需要修边工序切去口部不平部分∴在计算毛坯时，应加上修边余量。加修边余量:修边余量的确定：根据经验数值

一.毛坯尺寸计算简单旋转体拉深件的毛坯计算一.毛坯尺寸计算采用久里金法则

1、2、3三部分将拉深件划分为若干个简单的几何体:

分别求出各简单几何体的表面积:一.毛坯尺寸计算久里金法则：

式中：A——旋转体的表面积；

Rx——母线形心的旋转半径；

L——母线长度。任何形状的母线绕某轴旋转一周所构成的旋转体的表面积，等于该母线的长度与该母线形心绕该轴旋转所得周长的乘积。即：

一.毛坯尺寸计算求出简单几何体1表面积:求出简单几何体3表面积:一.毛坯尺寸计算∵弧长l=πrd/2∵形心到旋转轴距离

为（2rd/π+d1/2）∴简单几何体表面积为求出简单几何体2表面积:一.毛坯尺寸计算A=a1+a2+a3把各简单几何体面积相加为零件总面积:根据表面积相等原则，求出坯料直径。复杂旋转体拉深件的毛坯计算：按经验公式

一.毛坯尺寸计算拉深系数概念

二.拉深系数指拉深后工件直径与拉深前工件（或毛坯）直径之比，用m表示。第1次拉深

第2次拉深

第n次拉深

各次拉深系数

总拉深系数概念

二.拉深系数

拉深件总拉深系数等于各次拉深系数的乘积。总拉深系数与各次拉深系数的关系

总拉深系数m等于工件直径dn与毛坯直径D之比，即：

极限总拉深系数概念

二.拉深系数

拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。

m↓拉深变形程度↑，

m↓↓使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。

m↑拉深变形程度↓，工序数量↑，成本↑。

使拉深件不拉裂的最小拉深系数称为极限拉深系数。二.拉深系数

影响极限拉深系数的因素①材料的力学性能：屈强比σs/σb↓，极限拉深系数m极↓②毛坯的相对厚度t/D：主要因素

t/D↑，m极↓③材料表面质量：表面光滑，材料易流动，m极↓材料方面二.拉深系数

影响极限拉深系数的因素①凸凹模间隙：间隙↓，摩擦力↑，m极↑②凹模圆角半径rd：次要因素

rd↓，流动阻力大，m极↑③凸模圆角半径rp：

rp↓↓，凸模圆角处材料变薄严重，易被拉裂，m极↑④模具表面质量：粗糙度好、光滑，m极↓模具方面二.拉深系数

影响极限拉深系数的因素①是否采用压边圈：采用时，m极↓②拉深次数：第一次拉深，材料无形变硬化，塑性好，m极↓后续拉深时，产生形变硬化，塑性差，m极↓③润滑情况：润滑好，摩擦小，m极↓拉深条件二.拉深系数

极限拉深系数的确定

根据毛坯相对厚度t/D，采用经验取值法

三.拉深次数

计算总拉深系数m，查出极限拉深系数m1。当m＞m1时，拉深件可一次拉成；当m≤m1时，需要多次拉深。判断能否一次拉出拉深次数的确定

三.拉深次数

确定拉深次数推算法①从表中查得极限拉深系数m1、m2…mn。②计算各次拉深后的工件直径。

d1=m1D，d2=m2d2=m1m2D

dn=mndn-1=m1m2···mnD当dn≤d（工件直径）时，n即为拉深次数。三.拉深次数

查表法三.拉深次数

例1求右图筒形件的坯料尺寸及拉深次数。材料为08钢，板料厚度ｔ＝2ｍｍ。

解：∵ｔ＞1∴按板厚中径尺寸计算。

①计算坯料直径根据零件尺寸，其相对高度为查表4.2得修边余量三.拉深次数坯料直径为代已知条件入上式得Ｄ＝98.2ｍｍ

②判定一次能否拉出坯料相对厚度为

根据ｔ/Ｄ＝2.03％，查表4.6得各次极限拉深系数ｍ1＝0.50，ｍ2＝0.75，ｍ3＝0.78，ｍ4＝0.80，…。

按表4.10可不用压料圈，但为保险，首次拉深仍采用压边圈

三.拉深次数零件总拉深系数：m=d/D=28/98.2=0.29③确定拉深次数坯料相对厚度为

∵m=0.29＜m1=0.50∴不能一次拉出。三.拉深次数根据ｔ/Ｄ＝2.03％，查表4.3得各次极限拉深系数ｍ1＝0.50，ｍ2＝0.75，ｍ3＝0.78，ｍ4＝0.80。故ｄ1＝ｍ1Ｄ＝0.50×98.2ｍｍ＝49.2ｍｍｄ2＝ｍ2ｄ1＝0.75×49.2ｍｍ＝36.9ｍｍｄ3＝ｍ3ｄ2＝0.78×36.9ｍｍ＝28.8ｍｍｄ4＝ｍ4ｄ3＝0.8×28.8ｍｍ＝23ｍｍ此时ｄ4＝23ｍｍ＜28ｍｍ，所以应该4次拉深成形。

四.各次拉深半成品尺寸的计算

工序件直径的确定确定拉深次数以后，由表查得各次拉深的极限拉深系数，适当放大，并加以调整，其原则是：②③①保证④四.各次拉深半成品尺寸的计算

工序件直径的确定最后按